CN107605852A - 液体压力变送装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液体压力变送装置，用于对压力液体处理设备的待输送液体进行增压输送，包括：输送缸，其一个端部为液体输送端部，该液体输送端部上设有输送进液口及输送出液口；输送杆，一端位于输送缸内并且具有位于输送缸外的滚珠丝杆部；活塞，设置在输送杆的位于输送缸内的一端上；驱动机构，驱动输送杆沿输送缸的轴向来回移动；以及控制部，其中，输送缸的另一个端部为回液端部，该回液端部上设有回液进液口，回液进液口与压力液体处理设备中的压力液体出口相连通，使得压力液体处理设备中排出的压力液体进入回液端部并将压力施加于活塞的朝向回液端部的表面上，在进行液体压力变送的同时，实现携压液体的能量回收。

Description

液体压力变送装置及设备

技术领域

本发明涉及一种液体输送装置，具体涉及一种液体压力变送装置以及包含该液体压力变送装置的液体压力变送设备。

背景技术

反渗透技术是目前海水淡化的主流技术之一，其原理如图3所示：反渗透处理设备200包括一个壳体201，其内部设有反渗透膜202，将海水通过海水进口204输送至反渗透膜202的一侧，在让反渗透膜202阻隔杂质的同时迫使水分子通过，即可得到从淡水出口205流出的淡水。同时，剩余的海水形成浓海水，从与海水进口204同侧的浓海水出口206排出。

为了完成海水的输送，原海水池和淡水设备之间安装有输送泵203。反渗透膜202的孔径极小，需要向海水侧施加较大的压力才能够使水分子顺利通过，因此上述输送泵203需要能够提供一定的输送压力才能保证反渗透淡化过程的顺利进行。

现有技术中，离心泵和柱塞泵(或活塞泵)都可以实现液体增压输送。其中，离心泵的原理为利用真空来吸入液体并增压输出，其输出压力有限，因此在压力要求较高时不得不采用多级离心泵联用的方式，成本高、维护困难且效率较低。柱塞泵采用驱动机构带动柱塞在输送缸内往复运动，使得柱塞将液体吸入或压出输送缸，其可以达到较高的输送压力，因此在反渗透系统中具有良好的应用前景。

传统的柱塞泵结构如图4所示，该柱塞泵300包括输送缸301、电机302、偏心轮(或曲轴)303、摇臂306、连杆304和柱塞305。运行时，电机302通过偏心轮303、摇臂306和连杆304的传动作用驱动柱塞305在输送缸301内往复运动。输送缸301的一端设有两个单向阀，一个向输送缸内开放而另一个向输送缸外开放。当柱塞泵工作时，柱塞305在输送缸301内往复运动，使得输送缸301内产生负压或正压，让待输送液体通过单向阀被吸入输送缸301或被压出输送缸301。

上述柱塞泵中，输送液体的压力需要依靠电机持续做功来维持。当需要提供高输送压力时，电机需要提供更高的功率来使柱塞克服压力从而将待输送液体压出；并且，运行过程中电机需要一直保持这样的高功率，不仅能耗高，也容易发生损坏。

进一步，反渗透处理设备200这样的压力液体处理设备中，由于反渗透膜202的海水侧表面上一直保持较高压力，海水中的部分水分子在压力作用下透过膜的晶格间隙渗出形成淡水输出，该过程损失的压力较小(约10％左右)，因此其从浓海水出口206排出的浓海水仍然具有较高的压力(约为海水进口204压力的90％左右)。如果该携有大量能量的高压浓海水直接排出，则会造成大量能量损失(按淡水回收率40％计算，排放能量约占进口能量的50％～60％)，使反渗透系统的能耗增加，导致获得淡水的成本大幅度提高。现有技术中，通常采用安装能量回收系统来降低反渗透系统的能耗。

目前技术的能量回收系统分为两类：一类是“流体非接触装置”，另一类是“流体接触式装置”。但无论是哪一类能量回收系统，均存在以下弊端：

1、需要在高压泵之外，另增加一套独立的能量回收装置，结构复杂，投资大、维护、运行成本高。

2、“流体非接触”类能量回收装置是通过叶轮、轴之类机械装置将浓海水中携带的能量，转化传递给高压泵主轴，减少高压泵主轴的功率消耗达到能量回收的目的，装置的能量转化效率低，且受浓海水的流量、压力影响大，当流量降低到一定程度时就会失去能量回收效果。

3、“流体非接触”类能量回收装置是通过携带压力的浓海水驱动，将新鲜海水输送到高压泵输出端，通过减少高压泵的输出流量达到回收能量的目的，需在能量回收装置与高压泵之间安装增压泵，以平衡两个水路之间的压力差，其投资大、控制系统复杂，且效果受浓海水的流量、压力影响大。

4、能量回收系统的运行、维护要求高，需专业技术人员才能维修，故大多在中大型反渗透系统中才安装，而小型(日产200吨淡水以下)海水淡化装置中很少使用，因此小型海水淡化装置通常不带有能量回收系统，能量利用效率低。

发明内容

为解决反渗透系统中的液体高压变送和排放浓水能量回收问题，提供一种能够有效回收压力液体能量的液体压力变送装置及设备，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种液体压力变送装置，用于对压力液体处理设备的待输送液体进行增压输送，压力液体处理设备对增压输送后的待输送液体进行处理并排出压力液体，其特征在于，包括：输送缸，其一个端部为液体输送端部，该液体输送端部上设有输送进液口及输送出液口；输送杆，一端位于输送缸内并且具有位于输送缸外的滚珠丝杆部；活塞，设置在输送杆的位于输送缸内的一端上；驱动机构，包括进行正反转运行的电机及在该电机驱动下作正反转旋转运动的螺母，螺母通过螺纹连接套在滚珠丝杆部上，驱动输送杆沿输送缸的轴向来回移动，使得待输送液体从输送进液口被吸入输送缸或从输送出液口被压出输送缸；以及控制部，控制电机进行正反转运行，其中，输送缸的另一个端部为回液端部，该回液端部上设有回液进液口，回液进液口与压力液体处理设备中的压力液体出口相连通，使得压力液体处理设备中排出的压力液体进入回液端部并将压力施加于活塞的朝向回液端部的表面上，在进行液体压力传送的同时，实现携压液体的能量回收。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，输送进液口处设置有进液阀，输送出液口处设置有出液阀。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，进液阀为允许液体从外部流向输送缸内部的单向阀，出液阀为允许液体从输送缸内部流向外部的单向阀。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，进液阀和出液阀均为在控制部的控制下进行开启或关闭的电磁阀。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，回液端部上还设有回液出液口，用于将回液端部内的压力液体释放压力后形成的液体排出。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，回液进液口处设有回液进液口阀，回液出液口处设有回液出液口阀。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，回液进液口阀及回液出液口阀均为在控制部的控制下进行开启或关闭的电磁阀。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，回液出液口及回液进液口合并为同一个开口而形成回液进出口，回液进出口处设有回液进出口阀，该回液进出口阀为在控制部的控制下进行开启或关闭的二位三通电磁阀。

本发明提供的液体压力变送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，活塞上设置有与输送缸的内壁相接触的密封圈及导向环，输送杆与回液端部相结合的部位设置有密封圈。

本发明还提供了另一种液体压力变送装置，用于对压力液体处理设备的待输送液体进行增压输送，压力液体处理设备对增压输送后的待输送液体进行处理并排出压力液体，其特征在于，包括：第一输送缸，其一个端部为第一液体输送端部，该第一液体输送端部上设有第一输送进液口及第一输送出液口；第二输送缸，该第二输送缸的中轴线与第一输送缸的中轴线相平行，第二输送缸远离第一输送缸的端部为第二液体输送端部，第二液体输送端部上设有第二输送进液口及第二输送出液口；输送杆，一端位于第一输送缸内，另一端位于第二输送缸内，输送杆具有位于第一输送缸及第二输送缸外的滚珠丝杆部；第一活塞，设置在输送杆位于第一输送缸内的一端上；第二活塞，设置在输送杆位于第二输送缸内的一端上；驱动机构，包括进行正反转运行的电机及在该电机驱动下作正反转旋转运动的螺母，螺母通过螺纹连接套在滚珠丝杆部上，驱动输送杆沿第一输送缸和第二输送缸的轴向来回移动；以及控制部，控制电机进行正反转运行，其中，第一输送缸的另一个端部为第一回液端部，该回液端部上设有第一回液进液口，第二输送缸的另一个端部为第二回液端部，该回液端部上设有第二回液进液口，第一回液进液口和第二回液进液口分别与压力液体处理设备中的压力液体出口相连通，使得压力液体处理设备中排出的压力液体分别进入第一输送缸和第二输送缸，并将压力分别施加于第一活塞的朝向第一回液端部的表面以及第二活塞的朝向第二回液端部的表面上。

本发明还提供了一种液体压力变送设备，其特征在于，包括：多个如上中任一项的液体压力变送装置，其中，液体压力变送装置相互并联。

发明作用与效果

根据本发明提供的第一种液体压力变送装置，由于输送缸具有输送端部和回液端部，并且回液端部上设有回液进液口，能够让压力液体流入从而将其压力施加在活塞上朝向回液端部的表面上，因此能够利用压力液体处理设备中的液体压力，达到回收能量的效果。进一步，压力液体的压力是通过管路回流至回液端部后直接加载在活塞上的，不需要经过任何转换就能够直接为活塞提供动力，其过程中几乎没有能量损失，因此该液体压力变送装置回收能量的效率极高。

根据本发明提供的第二种压力变送装置，由于其具有两个并联的输送部分，同时也具有两个并联的回液部分，并且两个输送部分的输送进程(即吸入和压出待输送液体这两个动作交替进行的进程)通过同一根输送杆进行，其结果是使得该两个输送部分的输送进程完全相反。因此，在一个输送端部吸入待输送液体而无法输出时，另一个输送端部恰好处于输出待输送液体的状态，使得该液体压力变送装置能够持续地输出待输送液体，不会因为液体吸入动作而出现液体输出的空档期。

附图说明

图1是本发明实施例一的液体压力变送装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二的液体压力变送装置的结构示意图；

图3是反渗透设备的工作原理图；

图4是现有技术的活塞泵结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

<实施例一>

图1为本发明实施例一的液体压力变送装置的结构示意图。

如图1所示，液体压力变送装置10包括输送缸11、输送杆12、活塞13、驱动机构14、支架15、保护罩16以及控制部(图中未示出)。

输送缸11水平设置，呈圆筒状，该输送缸11被活塞13分隔为两个部分：其中活塞13的右侧端部为液体输送端部11A，活塞13的左侧端部为压力液体的回液端部11B。液体输送端部11A与回液端部11B被活塞13隔离，两个端部内的液体不能混合串流。

输送端部11A的右端盖11G上设有输送进液口11C和输送出液口11D，液体进入口11C处设有进液阀，输送出液口11D处设有出液阀(进液阀和出液阀图中未示出)。在本实施例中，进液阀为允许液体从外部向输送缸11内部流入的单向阀，出液阀为允许液体从输送缸11内向外部流出的单向阀。

回液端部11B上设有回液进液口11E和回液出液口11F。本实施例中，回液进液口11E处设有回液进液口阀，回液出液口11F处设有回液出液口阀，回液进液口阀和回液出液口阀均为电磁阀，可以在控制部的控制下开启或关闭。

在本实施例中，回液来自于压力液体处理设备所输出的压力液体，例如反渗透设备排出的高压浓盐水。

输送杆12沿输送缸11的轴线设置，其一端位于输送缸11内。在本实施例中，输送杆12为分段式杆，由滚珠丝杆部12A及活塞连杆部12B构成。滚珠丝杆部12A位于输送缸11外部，与活塞连杆部12B同轴固定连接，但不进入输送缸11内，不会与缸内的液体接触，无耐腐蚀要求；活塞连杆部12B的一部分进入输送缸11，与活塞13连接，驱动活塞13在输送缸11内做往复运动，另一部分延伸出输送缸11外，并与滚珠丝杆部12A同轴地固定连接。活塞连杆部12B与缸内的液体接触，具有耐腐蚀的要求。

活塞13设置在输送杆12位于输送缸11内的一端(即图1中活塞连杆部12B的右端)上，其外径与输送缸11的内径相当。活塞13上设有沿轴向延伸的密封圈13A和导向环13B，活塞13通过该密封圈13A和导向环13B与输送缸11的内壁相接触，使得活塞13具有良好的液体密封作用，并且被驱动时能够沿着输送缸11的轴向移动而不发生歪斜，同时活塞13的表面不与输送缸11的内壁直接接触，从而避免发生摩擦、延长活塞13的使用寿命。

密封圈13A的密封作用使得两端部液体不能从活塞13处通过。也就是说，在输送缸11内，输送端部11A与回液端部11B两处的液体是互不流通的。回液端部11B与活塞连杆部12B相结合的部位(即图1中输送缸11左端的密封环12C)上也设有两个密封圈12D，使得回液端部11B内的液体不会从该处漏出。

由此，输送缸11内部实际上被活塞13划分为两个互不连通且具有密封性的部分，即与输送端部11A相对应的输送部分和与回液端部11B相对应的回液部分。不仅如此，该两个部分的容积随着活塞13在输送缸11内的位置变化而相应地发生变化。

驱动机构14用于驱动输送杆12沿着输送缸11的轴线方向来回移动。

在本实施例中，驱动机构14包括通过螺纹连接套在滚珠丝杆部12A上的螺母141以及带动螺母转动的电机142。电机142位于滚珠丝杆部12A的上方，其输出轴通过齿轮传动组件(或皮带传动组件，图中未示出)与螺母141啮合，使得电机142运行时，螺母141沿着滚珠丝杆部12A作旋转运动。驱动丝杆12A外表面设有螺纹结构，螺母141内表面设有对应的螺纹结构，使得螺母141通过螺纹连接套在滚珠丝杆部12A外侧后形成了滚珠丝杆式的结构。即，当螺母141在电机142和齿轮传动组件(或皮带传动组件)的驱动下沿着滚珠丝杆部12A周向转动时，滚珠丝杆部12A就被螺母141带动而沿轴向作直线运动，将电机141产生的旋转扭矩转化为滚珠丝杆部12A的轴向推力，并通过活塞连杆部12B将该轴向推力传递给活塞13，对输送缸11A中的液体加压，使高压液体从输送出液口11D中输出。

本实施例的控制部为安装有预设的控制程序的PLC控制部，本实施例的电机142为伺服电机，因此能够根据控制部所发出的控制信号改变转动方向。当控制部根据预设的控制程序周期性地发出改变转动方向的信号时，电机142相应地改变转动方向，使螺母141对应地改变转动方向，最终使得输送杆11整体沿着轴向周期性地直线往复运动。

支架15设置在地面上，用于对输送缸11等结构进行支撑。保护罩16环绕形成在滚珠丝杆部12A外围并与输送缸11外表面相固定，用于对滚珠丝杆部12A等结构形成保护。

控制部为能够发出控制信号的控制芯片(例如PLC芯片)，用于对回液进液口阀、回液出液口阀的开启或关闭及电机142的旋转方向、旋转速度等进行同步控制。

本实施例的液体压力变送装置10用于对压力液体处理设备的待输送液体进行增压输送。其中，压力液体处理设备对增压输送后的待输送液体进行处理，并排出压力液体，该压力液体处理设备至少具有一个输送液体进口和压力液体出口。

以下结合附图，以本实施例的液体压力变送装置10作为图3的输送泵203应用的情况为例，说明本实施例的液体压力变送装置10的工作原理。

当本实施例的液体压力变送装置10作为图3的输送泵203应用时，如图1所示，输送进液口11C通过管道和进液阀与储水池连通，输送出液口11D通过管道和出液阀与反渗透设备200的海水进口204连通，回液进液口11E通过回液进液口阀与浓海水出口206连通，实现携带压力的浓盐水的能量回收；回液出液口11F通过回液出液口阀与废液排出管道连通。

如上所述，输送杆11能够在驱动机构14的驱动作用下沿着轴向(即图1中的左右方向)来回移动。

当输送杆11从右向左移动时，由于活塞13也随之从右向左移动，使得输送端部11A内形成负压，让海水从储水池中经过输送进液口11C被吸入输入端部11A；当输送杆11从左向右移动时，活塞13也随之从左向右移动，从而对输送端部11A内的海水施加压力，并将其从输送出液口11D压出输送端部11A，然后通过海水进口204流入壳体201内的海水侧。

由此，海水就在输送端部11A处完成了输送过程，其在输送端部11A的流动方向如箭头S1、S2所示。

在反渗透淡化过程刚开始时，反渗透设备200内部没有液体。控制部仍保持回液进液口阀和回液出液口阀分别处于正常的开启及关闭状态。起动驱动机构14，则海水从储水池经由上述输送过程被输送到壳体201内的海水侧。由于此时海水压力还没有达到反渗透的要求，因此不会形成淡水，海水几乎全部从浓海水出口206流出，然后通过回液进液口11E进入回液端部11B内部，并充满回液端部11B。

当回液端部11B内部充满海水(即海水有从回液出液口11F流出的趋势)时，驱动机构14保持工作，海水不断从储水池被输送到壳体201内。由于回液出液口阀保持关闭，并且输送进液口11C处的进液阀为单向阀，海水无法流出，因此回液端部11B内部、壳体201内的海水侧部分以及输送端部11A内部的海水压力在输送过程中不断上升。

当反渗透设备200海水侧的海水达到反渗透所需压力时，水分子透过反渗透膜202形成淡水，从淡水出口205流出。同时，由于形成了淡水，海水在反渗透膜202上的压力有一定程度的损失，即浓海水出口206处的压力小于海水进口204。

达到上述状态时，反渗透设备200的浓海水出口206流出的海水具有较高的压力，由于回液进液口阀处于开启状态，该压力浓水通过回液进液口11E进入回液端部11B内部，并将其压力施加在活塞13的朝向回液端部11B(即左侧)的表面上。由此，活塞13在向右移动对海水进行增压输送时，其右侧表面对输送端部11A内的海水施加压力，同时左侧表面也在承受来自浓海水出口206的浓海水压力，两侧的压力差相对较小(相当于海水在反渗透膜202处的压力损失)。因此，在达到这样的状态后，活塞13在输送海水时仅需较小的输出功率(即：克服压差的功率)即可保持输送过程的顺利进行。同时，PLC控制部可以根据输送缸11内的压力信号反馈，自动调整电机142的转速，使输出压力保持稳定。

由此，浓海水就在回液端部11B完成了一个回液过程，其流动方向如箭头S3、S4所示。

达到稳定状态后，控制部对电机142的旋转方向及回液进液口阀和回液出液口阀的开启状态进行程序控制，保证：当电机142开始正传时(即，活塞13从右向左作吸水运行)，回液进液口阀关闭、回液出液口阀开启，使回液端部11B的失压液体(即压力液体释放压力后形成的液体)排出；当电机142运行到行程终点、开始反向运行时(即，活塞13从左向右作压水运行)，回液进液口阀开启、回液出液口阀同步闭合，使反渗透设备200中的压力液体进入回液端部11B，对活塞13施压。控制部控制电机142如此周而复始的运行，从而实现了在输出压力液体的同时进行能量回收。

如上所述，当本实施例的液体变压输送装置10应用在如反渗透淡化设备200这样的压力液体处理设备上时，其活塞13朝向输送端部11A的一侧向海水施加压力从而完成增压输送，同时，活塞13朝向回液端部11B的一侧被浓海水施加了一定压力，因此电机141只需要提供足以克服该压力差的输出功率即可保持整个输送及海水处理过程的进行。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的液体压力变送装置，由于输送缸具有输送端部和回液端部，并且回液端部上设有回液进液口，能够让压力液体流入从而将其压力施加在活塞上朝向回液端部的表面上，因此能够利用压力液体处理设备中的液体压力，达到回收能量的效果。进一步，压力液体的压力是通过管路回流至回液端部后直接加载在活塞上的，不需要经过任何转换就能够直接为活塞提供动力，其过程中几乎没有能量损失，因此本发明的液体压力变送装置回收能量的效率极高。

本实施例中，驱动机构中具有与输送杆的滚珠丝杆部螺纹结合的螺母，使得电机运行时输送杆整体在螺母的带动下来回移动，即本实施例采用了滚珠丝杆式的传动结构，该结构能够利用滚珠丝杠副的高效推力来实现力的双向传递(即，旋转螺母可将扭矩高效转化为丝杆的推力；反之，驱动丝杆也可将推力高效转化为螺母的扭矩，传递效率可达95％以上)，因此其能够在实现输送液体的同时与上述回液机制配合，从而实现能量回收。如果采用常规活塞泵的偏心轮和连杆结构，则由于力矩传递效率低而难以达到能量回收的目的。另外，常规的丝杆-螺母结构(即非滚珠丝杆式的丝杆-螺母结构)不能实现力的双向传递，因此是无法实现输送液体及能量回收的，只有采用本发明实施例中的滚珠丝杆式结构才能有效地在实现输送液体的同时进行能量回收。

现有技术中的常规柱塞泵中，由于通过偏心轮和连杆来实现传动，其力矩角度不断变化，因此柱塞无法保持匀速运动，输送压力始终是波动的(即，输出压力在时间轴上出现类似于正弦波的波形)。与上述常规柱塞泵相比，本实施例的滚珠丝杆式传动结构的力矩角度不变，因此可以使输送杆及活塞以接近匀速的状态运动，其输出压力在达到最高点后能够保持平稳(即，输出压力在时间轴上出现类似于矩形波的波形)。也就是说，本实施例的滚珠丝杆式的驱动结构还具有让输出压力更平稳的优点。

本实施例中，回液进液口阀和回液出液口阀均为电磁阀，驱动机构中的电机为伺服电机，因此能够在控制部的控制下协调工作，使得液体输送过程及回液过程顺利进行。例如，当反渗透膜处压力过高时，控制部会自动调整电机转速，使压力保持稳定回液出液口。

另外，本实施例中，输送缸水平设置，电机位于丝杆部上方，其相对位置高于输送缸及丝杆部，当液体压力变送装置使用较长年限，输送缸处发生液体泄漏时，该泄漏的液体也不会顺着丝杆部流向电机处，不会对电机造成损坏。本实施例的驱动机构完全位于输送缸的外部，因此拆装及维修都较为方便。

<实施例二>

图2为本发明实施例二的液体压力变送装置的结构示意图。

如图2所示，实施例二的液体压力变送装置20包括第一输送缸21、第二输送缸22、输送杆23、第一活塞24、第二活塞25、驱动机构26、支架27、保护罩28以及控制部(图中未示出)。

第一输送缸21为圆筒状，其一个端部为第一输送端部21A，另一个端部为第一回液端部21B。

第一输送端部21A上设有第一输送进液口21C和第一输送出液口21D，第一输送进液口21C处设有第一进液阀，第一输送出液口21D处设有第一出液阀(图中未示出)。在本实施例中，第一进液阀为允许液体从外部向第一输送缸21内部流通的单向阀，第一出液阀为允许液体从第一输送缸21内部向外部流通的单向阀。

第一回液端部21B上设有第一回液进液口21E和第一回液出液口21F，第一回液进液口21E处设有第一回液进液口阀，第一回液出液口21F处设有第一回液出液口阀。

第二输送缸22为圆筒状，其一个端部为第二输送端部22A，另一个端部为第二回液端部22B。

在本实施例中，第二输送缸22与第一输送缸21同轴设置(即二者中轴线在同一条直线上)，第二回液端部22B和第一回液端部21B相对设置并且具有一定间距。

第二输送端部22A上设有第二输送进液口22C和第二输送出液口22D，第二输送进液口22C处设有第二进液阀，第二输送出液口22D处设有第二出液阀(图中未示出)。在本实施例中，第二进液阀为允许液体从外部向第二输送缸22内部流通的单向阀，第二出液阀为允许液体从第二输送缸22内部向外部流通的单向阀。

第二回液端部22B上设有第二回液进液口22E和第二回液出液口22F，第二回液进液口22E处设有第二回液进液口阀，第二回液出液口22F处设有第二回液出液口阀。

本实施例中，第一回液进液口阀、第一回液出液口阀、第二回液进液口阀以及第二回液出液口阀均为电磁阀，可以在控制部的控制下打开或关闭。

输送杆23的一端位于第一输送缸21内，另一端位于第二输送缸22内。

在本实施例中，输送杆23为分段式杆，包括依次连接的第一输送部23A、滚珠丝杆部23B以及第二输送部23C。

第一输送部23A的一部分位于第一输送缸21内，另一部分延伸出第一输送缸21并与滚珠丝杆部23B的一端固定连接；第二输送部23C的一部分位于第二输送缸22内，另一部分延伸出第二输送缸22并与滚珠丝杆部23B的另一端固定连接。

第一活塞24设置在输送杆23位于第一输送缸21内的一端(即图2中第一输送部23A的右端)上，第二活塞25设置在输送杆23位于第二输送缸22内的一端(即图2中第二输送部23C的左端)上。

与实施例一类似，第一活塞24和第二活塞25上均设有密封圈结构，使得液体不能从第一活塞24和第二活塞25处流通；同时，第一回液端部21B与第一输送部23A相结合的部位，以及第二回液端部22B与第二输送部23C相结合的部位上均设有密封圈结构。由此，第一输送缸21内部被第一活塞24划分为两个互不连通且具有一定密封性的部分，第二输送缸22内部被第二活塞25划分为两个互不连通且具有一定密封性的部分。

驱动机构26用于驱动输送杆23沿着第一输送缸21和第二输送缸22的轴向(以下简称轴向)来回移动。

在本实施例中，驱动机构26包括通过螺纹连接套在滚珠丝杆部23B上的螺母261和带动螺母转动的电机262。该驱动机构26通过带动滚珠丝杆部23B移动从而使得输送杆23整体沿着轴向来回移动，其原理与实施例一相同，在此不再赘述。

本实施例中，支架27设置在地面上，用于进行支撑；保护罩28环绕形成在滚珠丝杆部23B外围并分别与第一输送缸21和第二输送缸22的外表面相固定，用于形成保护。

控制部为能够发出控制信号的控制芯片(例如PLC芯片)，用于对上述各个电磁阀及伺服电机等进行控制。

以下结合附图说明本实施例的液体压力变送装置的工作过程。

本实施例中，第一输送进液口21C和第二输送进液口22C通过外部管道(图中未示出)并联，使得待输送液体分别进入第一输送端部21A和第二输送端部22A；同时，第一输送出液口21D和第二输送出液口22D也通过外部管道并联，使得待输送液体分别从第一输送端部21A和第二输送端部22A中被压出后汇为一路，然后进入压力液体处理设备。

同时，第一回液进液口21E和第二回液进液口22E并联，第一回液出液口21F和第二回液出液口22F并联，使得压力液体(例如浓海水)分别进入第一回液端部21B和第二回液端部22B，并且第一回液端部21B和第二回液端部22B排出的浓海水也汇为一路而被排出。

第一输送端部21A和第二输送端部22A内所发生的液体输送过程及原理与实施例一基本相同。但是，由于输送杆23两端分别位于两个输送缸内，使得两个活塞的运动方向始终相同，其结果是使得两个输送缸中的吸入、压出待输送液体的过程恰好相反。例如，输送杆23整体向右移动时，第一活塞24向右移动，将待输送液体从第一输送出液口21D压出，同时第二活塞25也向右移动，将待输送液体从第二输送进液口21C吸入。

第一回液端部21B和第二回液端部22B内所发生的回液过程及原理也与实施例一基本相同。由于压力液体分别进入第一回液端部21B和第二回液端部22B，因此其将压力分别施加在第一活塞24的朝向第一回液端部21B的一侧表面，以及第二活塞25的朝向第二回液端部22B的一侧表面上。

由此，本实施例的液体压力变送装置20实际上具有两个并联的输送部分，同时也具有两个并联的回液部分。

实施例作用与效果

与实施例一相比，本实施例的液体压力变送装置具有两个并联的输送部分，同时也具有两个并联的回液部分，并且两个输送部分的输送进程(即吸入和压出待输送液体这两个动作交替进行的进程)通过同一根输送杆进行，其结果是使得该两个输送部分的输送进程完全相反。因此，在一个输送端部吸入待输送液体而无法输出时，另一个输送端部恰好处于输出待输送液体的状态，使得本实施例的液体压力变送装置能够持续地输出待输送液体，不会因为液体吸入动作而出现液体输出的空档期。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明的液体压力变送装置不限于上述实施例所描述的范围。

例如，上述各实施例中，输送缸、第一输送缸和第二输送缸均水平设置，但本发明中，这些输送缸也可以竖直设置或根据实际情况沿其他方向设置。实施例一中的输送杆沿输送缸的轴线设置，实施例二中的第一输送缸、第二输送缸及输送杆均同轴，但在本发明中，这些输送杆和输送缸也可以不同轴，只要其轴线互相平行，不影响输送杆的动作即可。

上述各实施例中，输送杆均为分段式，但在本发明中，这些输送杆也可以为一体成型。

输送出液口及输送进液口均设置单向阀，但在本发明中，这些位置也可以设置通过控制部控制的电磁阀，其开启和关闭与输送动作形成配合即可。

各实施例中，回液出液口及回液进液口为独立的两个开口，其上各设有一个电磁阀。但在本发明中，回液出液口及回液进液口也可以合并为同一个开口而形成回液进出口，同时可在该回液进出口处设置二位三通电磁阀作为回液进出口阀。该回液进出口阀能够在控制部的控制下与输送动作相配合，有序地让压力液体进入回液端部或流出回液端部，从而同时实现实施例中的回液出液口及回液进液口的功能。

另外，上述各实施例的液体压力变送装置可以单独作为液体输送设备应用。实施例一的液体压力变送装置在吸入待输送液体时不会产生液体输出，因此有一定的输出空档期，适用于对输出连续性要求不高的压力液体处理设备；实施例二的液体压力变送装置在输送杆换向时不会产生液体输出，因此仅具有一个持续时间极短的输出空档，适用于对输出连续性要求较高的压力液体处理设备。

本发明的液体压力变送装置还可以通过管道相互并联(即各输送出液口并联、各输送进液口并联、各回液进液口并联，同时各回液出液口并联)，形成液体压力变送设备。在这样的液体压力变送设备中，将各个控制部可合并为一个，统一对各驱动机构中的电机发出信号。通过设定控制部的控制程序，让这些电机的工作进程具有相应的时间差，即可使得各个液体压力变送装置之间的液体输出相互弥补，从而消除输出空档期，进而使液体压力变送设备能够适用于对输送持续性要求更高的压力液体处理设备。

Claims (11)

1.一种液体压力变送装置，用于对压力液体处理设备的待输送液体进行增压输送，所述压力液体处理设备对增压输送后的所述待输送液体进行处理并排出压力液体，其特征在于，包括：

输送缸，其一个端部为液体输送端部，该液体输送端部上设有输送进液口及输送出液口；

输送杆，一端位于所述输送缸内并且具有位于所述输送缸外的滚珠丝杆部；

活塞，设置在所述输送杆的位于所述输送缸内的一端上；

驱动机构，包括进行正反转运行的电机及在该电机驱动下作正反转旋转运动的螺母，所述螺母通过螺纹连接套在所述滚珠丝杆部上，驱动所述输送杆沿所述输送缸的轴向来回移动，使得所述待输送液体从所述输送进液口被吸入所述输送缸或从所述输送出液口被压出所述输送缸；以及

控制部，控制所述电机进行所述正反转运行，

其中，所述输送缸的另一个端部为回液端部，该回液端部上设有回液进液口，

所述回液进液口与所述压力液体处理设备中的压力液体出口相连通，使得所述压力液体处理设备中排出的所述压力液体进入所述回液端部并将压力施加于所述活塞的朝向所述回液端部的表面上，在进行液体压力传送的同时，实现携压液体的能量回收。

2.根据权利要求1所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述输送进液口处设置有进液阀，所述输送出液口处设置有出液阀。

3.根据权利要求2所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述进液阀为允许液体从外部流向所述输送缸内部的单向阀，

所述出液阀为允许液体从所述输送缸内部流向外部的单向阀。

4.根据权利要求2所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述进液阀和所述出液阀均为在所述控制部的控制下进行开启或关闭的电磁阀。

5.根据权利要求1所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述回液端部上还设有回液出液口，用于将所述回液端部内的所述压力液体释放压力后形成的液体排出。

6.根据权利要求5所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述回液进液口处设有回液进液口阀，所述回液出液口处设有回液出液口阀。

7.根据权利要求6所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述回液进液口阀及所述回液出液口阀均为在所述控制部的控制下进行开启或关闭的电磁阀。

8.根据权利要求5所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述回液出液口及所述回液进液口合并为同一个开口而形成回液进出口，

所述回液进出口处设有回液进出口阀，该回液进出口阀为在所述控制部的控制下的二位三通电磁阀。

9.根据权利要求1所述的液体压力变送装置，其特征在于：

其中，所述活塞上设置有与所述输送缸的内壁相接触的密封圈及导向环，

所述输送杆与所述回液端部相结合的部位设置有密封圈。

10.一种液体压力变送装置，用于对压力液体处理设备的待输送液体进行增压输送，所述压力液体处理设备对增压输送后的所述待输送液体进行处理并排出压力液体，其特征在于，包括：

第一输送缸，其一个端部为第一液体输送端部，该第一液体输送端部上设有第一输送进液口及第一输送出液口；

第二输送缸，该第二输送缸的中轴线与所述第一输送缸的中轴线相平行，所述第二输送缸远离所述第一输送缸的端部为第二液体输送端部，所述第二液体输送端部上设有第二输送进液口及第二输送出液口；

输送杆，一端位于所述第一输送缸内，另一端位于所述第二输送缸内，所述输送杆具有位于所述第一输送缸及所述第二输送缸外的滚珠丝杆部；

第一活塞，设置在所述输送杆位于所述第一输送缸内的一端上；

第二活塞，设置在所述输送杆位于所述第二输送缸内的一端上；

驱动机构，包括进行正反转运行的电机及在该电机驱动下作正反转旋转运动的螺母，所述螺母通过螺纹连接套在所述滚珠丝杆部上，驱动所述输送杆沿所述第一输送缸和所述第二输送缸的轴向来回移动；以及

控制部，控制所述电机进行所述正反转运行，

其中，所述第一输送缸的另一个端部为第一回液端部，该回液端部上设有第一回液进液口，

所述第二输送缸的另一个端部为第二回液端部，该回液端部上设有第二回液进液口，

所述第一回液进液口和所述第二回液进液口分别与所述压力液体处理设备中的压力液体出口相连通，使得所述压力液体处理设备中排出的所述压力液体分别进入所述第一输送缸和所述第二输送缸，并将压力分别施加于所述第一活塞的朝向所述第一回液端部的表面以及所述第二活塞的朝向所述第二回液端部的表面上。

11.一种液体压力变送设备，其特征在于，包括：

多个如权利要求1～10中任一项所述的液体压力变送装置，

其中，所述液体压力变送装置相互并联。